本技術(shù)涉及集成電路制造，特別是一種提升可靠性的雙面散熱功能的新封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、iot時代與ai時代的并軌，催生出高效的社會形態(tài)，而科學(xué)創(chuàng)新永遠(yuǎn)是引領(lǐng)時代風(fēng)潮的舵手，電子信息技術(shù)深入工業(yè)電子、汽車電子、智能家居等多領(lǐng)域，通過大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和算力系統(tǒng)推演新興時代路線。為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、推演的高效與精確，從而推動算力芯片的更新迭代，其具有更高的高功率大電流工況功耗要求，如果不能及時將聚集熱量散失掉以保證芯片溫度在安全溫度以下，輕則影響芯片運(yùn)行性能，重則直接燒毀癱瘓，嚴(yán)重制約高性能算力系統(tǒng)的高速發(fā)展。

2、目前行業(yè)主流的封裝散熱實(shí)現(xiàn)方案：

3、通過芯片頂部增加額外金屬散熱構(gòu)件載體，塑封后進(jìn)行減薄，確保金屬散熱構(gòu)件的外漏，同時通過頂部散熱構(gòu)件底部粘結(jié)界面，實(shí)現(xiàn)頂部散熱構(gòu)件的散熱通道建立。

4、上述結(jié)構(gòu)存在以下不足：

5、芯片表面增加金屬散熱構(gòu)件載體，芯片表面非功能區(qū)有限，無法增強(qiáng)功能區(qū)域的利用，芯片散熱界面無法最大化；

6、需要先塑封再減薄以確保金屬散熱構(gòu)件載體的露出，增加塑封研磨工序引起封裝工序復(fù)雜度；

7、增加金屬散熱構(gòu)件載體頂部散熱構(gòu)件的結(jié)合與焊接，增加封裝結(jié)構(gòu)成本與封裝工序復(fù)雜度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對目前存在封裝實(shí)現(xiàn)流程復(fù)雜，整體成本高，散熱傳遞通道差，無法更好的提升芯片本身的溫度傳遞，鑒于熱功耗的消散問題，無法實(shí)現(xiàn)更高電流、更高電壓的產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域。

2、本實(shí)用新型的目的在于提供一種提升可靠性的雙面散熱功能的新封裝結(jié)構(gòu)。

3、一種提升可靠性的雙面散熱功能的新封裝結(jié)構(gòu)，

4、包括n個金屬基板框架，n≥2；

5、n個所述金屬基板框架的上表面均印刷第一導(dǎo)電材料層；

6、所述第一導(dǎo)電材料層的上表面均貼裝有第一芯片；

7、所述第一芯片均印刷有第二導(dǎo)電材料層，所述第二導(dǎo)電材料層的上表面均貼裝有同一第一導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件；

8、在所述第一導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件的上表面，位于a個所述金屬基板框架的正上方的區(qū)域印刷有第三導(dǎo)電材料層，1≤a＜n；

9、所述第三導(dǎo)電材料層上均貼裝有第二導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件；

10、所述第二導(dǎo)電介質(zhì)的上表面上具有若干凸起；

11、在整個內(nèi)部構(gòu)件外圍具有塑封層包覆，n個所述金屬基板框架的下表面以及第一導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件的一端以及第二導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件上的所有凸起的上表面均暴露在所述塑封層外；

12、所有所述凸起的上表面均連接有同一散熱金屬層，所有所述凸起的上表面均與所述散熱金屬層的下表面貼合。

13、進(jìn)一步地，所述第一導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件的上表面上，位于未印刷有第三導(dǎo)電材料層且剛好位于金屬基板框架正上方的區(qū)域印刷有b個第四導(dǎo)電材料層，所述第四導(dǎo)電材料層上均貼裝有第二芯片，所述第二芯片通過焊線與所述第一導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件電連接，其中1≤b≤n-a。

14、具體地，所述第一導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件、第二導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件的材質(zhì)為金屬。

15、具體地，所述第一導(dǎo)電材料層，第二導(dǎo)電材料層、第三導(dǎo)電材料層和第四導(dǎo)電材料層的材質(zhì)為金屬。

16、具體地，所述散熱金屬層的材質(zhì)為銅。

17、具體地，n為2，a為1，b為1。

18、在整個內(nèi)部構(gòu)件外圍具有塑封層包覆，且n個所述金屬基板框架的下表面暴露外面，另第一導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件的一端通過貼膜保護(hù)工藝(film?assistant?mold簡稱fam)，確保其一端暴露在所述塑封層外。

19、采取電鍍工藝，通過正面金屬、背面金屬電流導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)電鍍抗氧化金屬層效果。

20、本實(shí)用新型一種提升可靠性的雙面散熱功能的新封裝結(jié)構(gòu)跟現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)：

21、(1)產(chǎn)品成本方面：采取散熱層方式的實(shí)現(xiàn)，有效替代行業(yè)常用散熱器外置結(jié)構(gòu)，減少成本，提升競爭優(yōu)勢；

22、(2)散熱效果方面：直接將導(dǎo)熱金屬暴露塑封體外，并采取金屬面積擴(kuò)大化方式，可實(shí)現(xiàn)后裝散熱器最大面積的焊接，提升散熱的傳遞效率，優(yōu)化芯片工作運(yùn)行的速度；

23、(3)目前關(guān)于此種頂部散熱結(jié)構(gòu)的封裝散熱通道與工藝方法的應(yīng)用，與現(xiàn)有半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域方案存在一定差異，整體的散熱行業(yè)還是主要以增加散熱片或者頂部增加散熱器實(shí)現(xiàn)多功能散熱；可以增加封裝散熱通道數(shù)量，有效將芯片產(chǎn)生溫度傳遞至頂部散熱通道，降低芯片結(jié)溫對產(chǎn)品本身的影響。

技術(shù)特征：

1.一種提升可靠性的雙面散熱功能的新封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，

2.如權(quán)利要求1所述的一種提升可靠性的雙面散熱功能的新封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件的上表面上，位于未印刷有第三導(dǎo)電材料層且剛好位于金屬基板框架正上方的區(qū)域印刷有b個第四導(dǎo)電材料層，所述第四導(dǎo)電材料層上均貼裝有第二芯片，所述第二芯片通過焊線與所述第一導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件電連接，其中1≤b≤n-a。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種提升可靠性的雙面散熱功能的新封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件、第二導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件的材質(zhì)為金屬。

4.如權(quán)利要求2所述的一種提升可靠性的雙面散熱功能的新封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一導(dǎo)電材料層，第二導(dǎo)電材料層、第三導(dǎo)電材料層和第四導(dǎo)電材料層的材質(zhì)為金屬。

5.如權(quán)利要求1所述的一種提升可靠性的雙面散熱功能的新封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述散熱金屬層的材質(zhì)為銅。

6.如權(quán)利要求2所述的一種提升可靠性的雙面散熱功能的新封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，n為2，a為1，b為1。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種提升可靠性的雙面散熱功能的新封裝結(jié)構(gòu)，包括N個金屬基板框架；金屬基板框架的上表面均印刷第一導(dǎo)電材料層；第一導(dǎo)電材料層的上表面均貼裝有第一芯片；第一芯片均印刷第二導(dǎo)電材料層，第二導(dǎo)電材料層的上表面均貼裝第一導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件；位于A個金屬基板框架的正上方區(qū)域印刷第三導(dǎo)電材料層；第三導(dǎo)電材料層上貼裝第二導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件；第二導(dǎo)電介質(zhì)的上表面具有若干凸起；構(gòu)件外圍具有塑封層，金屬基板框架的下表面、第一導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件的一端及第二導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)件上的凸起的上表面暴露在塑封層外；凸起的上表面連接散熱金屬層。本技術(shù)增加散熱芯片之間的熱傳遞與熱通道建立，增強(qiáng)散熱能力，解決芯片因溫度過高導(dǎo)致的性能問題。

技術(shù)研發(fā)人員：朱仲明,史紅浩,周海鋒,吳瑩瑩,吳奇斌,張偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇尊陽電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240514
技術(shù)公布日：2025/1/6